肠外致病性大肠杆菌O

核心提示：肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)是一种主要的人类病原体，能够入侵不同的组织，并在所有年龄组引起各种疾病，包括尿路感染(UTI)、潜在致命的菌血症和肾盂肾炎以及新生儿脑膜炎。抗生素治疗广泛用于治疗细菌感染，然而，多药耐药(MDR)菌株的出现对预防和治疗多药耐药ExPEC感染提出了重大挑战。

  肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)是一种主要的人类病原体，能够入侵不同的组织，并在所有年龄组引起各种疾病，包括尿路感染(UTI)、潜在致命的菌血症和肾盂肾炎以及新生儿脑膜炎。抗生素治疗广泛用于治疗细菌感染，然而，多药耐药(MDR)菌株的出现对预防和治疗多药耐药ExPEC感染提出了重大挑战。

  O-多糖(OPS)免疫诱导抗体，并对随后的同源血清型挑战提供保护。然而，OPS是一种半抗原，仅引起T细胞独立、短寿命和低亲和力抗体反应，相比之下，由与OPS共价连接的免疫原性载体蛋白组成的糖缀合物具有激发T细胞依赖性、持久性和血清型特异性保护性免疫的固有能力,尤其是在婴儿和老年人中。一旦用基于OPS的糖缀合疫苗免疫，免疫系统产生的特异性抗体可以通过靶向病原体外表面的OPS表位识别和中和入侵的病原体。

  体外酶糖基化避免了化学合成的缺点：繁琐的保护/去保护操作以实现区域选择性。然而，体外酶法的一个主要缺点是酶催化糖基化的反应产率低。

  在大肠杆菌中构建正交糖基化途径的同时，人们做出了许多努力来优化这些细菌的总糖蛋白产量和糖基化效率。包括通过控制介质成分、温度和路径诱导间隔来提高性能;优化路径以缓解瓶颈，可借助基于流式细胞术的荧光筛查和多组学网络分析进行识别。

  然而，糖蛋白产量仍然不够高，这可能是由于前体不足，特别是核苷糖的不可用，以及寡糖基转移酶的毒性。在这里，通过设计和重新编程代谢网络并调节载体蛋白和寡糖基转移酶的表达，建立了一种精细的糖优化底盘菌株，以生产基于OPS的抗ExPEC感染的糖结合疫苗。该平台有助于进一步应用于合成各种抗OPS产生病原体的糖缀合疫苗，以及合成复杂聚糖(多糖或低聚糖)以用于其他相关用途。